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首頁晶振最新行情 石英晶振和MEMS振蕩器誰的防震效果更為顯著

石英晶振和MEMS振蕩器誰的防震效果更為顯著

來源:http://m.omrb.cn 作者:taiheth 2012年06月11

 “時(shí)鐘和振蕩器是所有電子系統(tǒng)的心跳”,正如Silicon Labs公司副總裁Dave Bresemann所說的,振蕩器可謂電子系統(tǒng)正常運(yùn)行的根本。一直以為石英晶振是任何物體都無法取代的頻率元件,俗不知,SiTime、Discera及Epson Toyocom等大型晶振廠商都制造出了一種可以取代石英晶振的MEMS振蕩器。MEMS振蕩器是指通過微機(jī)電系統(tǒng)系統(tǒng)制作出的一種可編程的硅振蕩器,屬于我們通常所說的有源晶振。它是對傳統(tǒng)石英晶體諧振器產(chǎn)品的一個(gè)升級更新?lián)Q代,防震效果是前者的25倍,具有不受振動(dòng)影響、不易碎的特點(diǎn)。MEMS振蕩器的溫度穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)晶振更好,不受環(huán)境溫度高低變化的影響。SiTime和Discera制造硅材料的MEMS振蕩器,而Epson Toyocom的MEMS振蕩器是采用被該公司稱為“QMEMS”的工藝制造的石英MEMS振蕩器。除SiTime、Discera和Silicon Clocks幾家美國公司外,歐洲的恩智浦半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體等大企業(yè)都在投資MEMS振蕩器的開發(fā)。另外,芬蘭技術(shù)研究中心VTT、MEMS公司VTI及精工愛普生(Seiko Epson)等也在開發(fā)MEMS振蕩器。與以往石英晶振的不同的是,相比小尺寸貼片晶振,MEMS振蕩器的性價(jià)比更高。泰河電子負(fù)責(zé)人劉工解釋說:“因?yàn)閷τ?strong>貼片晶振來說,價(jià)格隨著體積變動(dòng),體積越小,價(jià)格越貴;而對MEMS振蕩器,體積越小,占用的硅片越小,越便宜”。

   傳統(tǒng)的石英振蕩器是由壓電石英加上簡單的起振芯片和金屬封裝組成的,依賴機(jī)械式諧振器進(jìn)行振蕩,因此極易受到撞擊和震動(dòng)的影響,此外,還必須進(jìn)行密封組裝,以防止晶體受到污染,但這會(huì)影響器件的性能。其生產(chǎn)工藝包括:石英切割鍍銀、購買基座、起振芯片,以及將石英及芯片以特殊黏膠結(jié)合后至于基座上,然后充填氮?dú)?,用金屬封裝進(jìn)行密封。而不同頻率、不同工作電壓振蕩器的產(chǎn)生,則是由石英的不同形狀、鍍銀厚度及所佩的起振芯片所決定。所以,從生產(chǎn)工藝角度,石英產(chǎn)業(yè)是一個(gè)人工密集型的半自動(dòng)化傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)品也受到傳統(tǒng)原材料和工藝的限制。與傳統(tǒng)石英相比,全硅MEMS振蕩器不管從生產(chǎn)工藝還是組件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上,都更符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),也是對傳統(tǒng)石英產(chǎn)品的升級換代。全硅振蕩器沒有移動(dòng)元器件,因此不易受到撞擊及震動(dòng)的影響,和不會(huì)受到污染,采用塑料封裝無須密封,使得啟動(dòng)及工作更為可靠頻率穩(wěn)定性,特別是在不同溫度下的穩(wěn)定性,是電子工程師在選擇振蕩器時(shí)考慮的主要參數(shù)之一。因?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)計(jì),都需要保證系統(tǒng)在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)作。而溫飄(頻率隨溫度而顯著變化的現(xiàn)象)則是傳統(tǒng)石英晶振的弱點(diǎn),難以單純從制造上克服。MEMS既能作為可與CMOS集成的單芯片,又可在一個(gè)晶圓上構(gòu)造多個(gè)諧振器成為SoC計(jì)時(shí)方案。這將帶來更少的鎖相環(huán)、更好的抖動(dòng)性能以及更低的功耗和成本。

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